L’itinerario di visita, che espone dipinti e oggetti d'arte provenienti da alcuni dei principali complessi monumentali della città, ha inizio dalla trecentesca Cappella palatina, unica testimonianza superstite dell'antica reggia angioina, con la facciata ornata da un portale rinasci­mentale recante sculture di Andrea dell'Aquila e sovrastato da un rosone del 1470. Venne fondata nel 1307 e affrescata nell'interno, di forme del gotico angioino, da Giotto e bottega (1329-30) con un ciclo, distrutto già nel XV secolo, di cui sono affiorate preziose tracce (fregi e testine attribuite a Maso di Banco) negli sguanci delle finestre; una spettacolare scala a chiocciola quattrocentesca la collega alla sala dei Baroni. La cappella e la relativa sagrestia ospitano importanti opere del patrimonio museale: affreschi, staccati in gran parte dal castello di Casaluce, alcuni realizzati dal fiorentino Niccolò di Tommaso, e sculture del XIV e XV secolo, tra le quali già pertinenti alla stessa cappella un tabernacolo con la Madonna col Bambino e donatori di Domenico Gagini e la Madonna col Bambino di Francesco Laurana; di quest'ultimo anche una Madonna col Bambino da S. Agostino alla Zecca mentre a Gagini è attribuita la Vergine di Materdei, recuperata da una guglia dell'omonimo rione. Al primo piano sono rappresentati i secoli dal XV al XVIII. Qui si trovano le porte bronzee del Castello (1462-68, opera di Guglielmo Monaco), che narrano episodi della guerra tra Ferrante d'Aragona e i baroni ribelli guidati da Giovanni d'Angiò, e tra le opere da chiese soppresse, la tavola della Cena in casa di Simone (1555) da Somma Vesuviana, attribuita a Leonardo Castellano, e l'Adorazione dei Magi (1519) di Marco Cardisco, già sull'altare della cappella, in cui i volti dei Magi riproducono le fattezze di Ferrante I, dell'imperatore Massimiliano e del futuro Carlo V, oltre a opere di Fabrizio Santafede, Luca Giordano, Mattia Preti e Francesco Solimena. Al secondo piano l'esposizione è dedicata in particolare all'Ottocento napoletano (paesaggi, ritratti, vedute della città, episodi storici), con opere di Gioacchino Toma, Vincenzo Migliaro, Michele Cammarano e altri; sculture di Vincenzo Gemito e di Francesco Ierace integrano le collezioni. Fanno parte del percorso museale anche la quattrocentesca cappella di S. Francesco da Paola, intitolata al santo che vi sostò durante il viaggio che lo portava a Parigi, e la cappella del Purgatorio, di fine '500, dove i condannati a morte (reclusi nelle segrete del castello) trovavano conforto nei sacramenti prima dell'esecuzione. Al terzo piano, la sala della loggia ospita esposizioni temporanee, mentre logge e camminamenti offrono vedute sulla città e il golfo.